中秋節剛過，國慶長假又將來臨，如果你去旅行，將會選擇何種交通方式？汽車、飛機、火車還是輪船？或許有一天，這些人們習以為常的交通方式都將out了——如果被譽為第五種現代交通工具的“超級高鐵”實現的話。乘坐這種理論時速可以超過2萬公里的現實版“時光機”，只要半小時就可跨越中國南北端。

好吧，這還只是一個夢想。不過，今年8月，美國電動汽車公司特斯拉和民營航天公司SpaceX的創始人伊隆·馬斯克（Elon Musk），正式推出了另一個高科技項目“超級回路（Hyperloop）”，使這種依賴于“真空管道運輸”技術的交通構想，再次激發人們對移動速度的想象力。按照馬斯克的構想，“超級回路”的行駛速度將能夠達到每小時800英里（1287公里），30分鐘內就可以將搭載旅客的“膠囊列車”從洛杉磯運送至舊金山。

原理

“膠囊車”在低氣壓密封管道行駛

由于成功實現了電動跑車的商業化，馬斯克現在成為繼喬布斯之后全球科技界的超級偶像，他提出的高新科技項目也獲得了更多的關注，最新公布的就是極富幻想色彩的“超級回路”計劃。這個計劃提出在洛杉磯和舊金山之間架起一條低氣壓密封管道，通過管道里的膠囊狀太陽能動力客艙，乘客就可以在30分鐘內飛越兩地640公里的距離，它的設計行駛速度可以達到每小時800英里（1287公里）。線路將能夠高頻率運行，“膠囊車”可以每30秒發出一輛，并且可以運載小轎車。

馬斯克認為，“超級回路”是超音速飛機、軌道炮和空氣曲棍球桌的結合體。而他理想中的運輸系統將比現有的子彈頭列車快3—4倍，是現在飛機速度的2倍。不過，馬斯克聲稱他現在已經很忙，因此只能公布“超級回路”的技術概念平臺，希望公眾能夠積極提供改善意見，并有人能將方案落地實施。

而美國科技公司ET3近日則公布了比馬斯克更激進的“膠囊列車”計劃。ET3公司已經著手建設一個4.8公里長、時速高達6500公里的真空管道運輸系統，用于模擬試驗。按照設計師的構想，工程人員將在地面上搭建類似鐵路軌道的固定真空管道，管道中的交通工具是一個類似太空艙的膠囊狀座艙，因此稱為“膠囊列車”。該座艙單體重183公斤，比一輛汽車還輕，長約4.87米，能容納4—6名乘客或367公斤貨物。這些“膠囊”將被放置在真空管道中，由彈射裝置像發射炮彈一樣啟動座艙，無間斷地駛往目的地。在沒有摩擦力的真空環境中運行，“膠囊列車”運行速度最高可能達到每小時6500公里。

這樣的超高速交通夢想，上世紀以來不斷煽動科學家的激情。20世紀60年代，美國蘭德咨詢公司和麻省理工學院的專家通過技術分析，設想一種21世紀高速交通工具——真空管運輸系統。這個設想提出修建一條橫貫美國東西、長達3950公里的地下隧道，隧道內抽成相當于1‰個大氣壓的真空，將磁浮系統安裝在隧道內，理論時速可以達到匪夷所思的22500公里。

事實上，1934年，世界第一個磁浮列車專利獲得者、德國工程師肯佩爾就曾提出，在真空隧道中運行磁浮列車，時速可以達到1800公里。但一直以來，全球交通科技界更加致力于探索在開敞大氣中運行磁浮列車的方法。著名高鐵專家、中國科學院和中國工程院院士沈志云認為，“歷史的結論很清楚，必須回到肯佩爾的道路上來，不回避真空管道，才能實現400km/h以上的超高速交通的夢想。”

馬斯克的“超級回路”和ET3公司“膠囊列車”計劃，正是重新燃起人們“在真空管道中高速旅行”的夢想。

挑戰

真空管道建設1公里或超10億元

“真空管道運輸”的商用目前看來仍然遙遙無期，實際上多年來一直處于紙上談兵的理論探索階段。這其中既有技術瓶頸問題，而更主要的是作為一種大眾交通工具，在技術經濟性方面的可行性，以及建設成本和運營費用的問題。

多位國內外交通技術專家都曾指出，單純從技術上考慮，讓列車在密閉、低壓強的管道中高速運行，不存在不可克服的困難。目前建設真空或低壓管道磁懸浮列車所需的各種關鍵技術，包括超導電磁鐵、低壓管道、壓縮機、太陽能、直線感應電動機等，也都已成熟可行。1999年，美國ET3公司創始人、機械工程師奧斯特（DarylOster）就曾申請獲得真空管道運輸系統發明專利。在瑞士，工程師也曾完成一項真空隧道高速列車研究。隧道中抽成一定的真空，相當于協和式飛機作高速飛行所需的大氣密度，運行車體用磁懸浮的方式，由直線電機驅動，但設計時速只有500公里，是一個接近常規鐵路的方案。

“真空管道運輸”要投入實際應用，存在著整套系統的各種技術如何完整銜接的問題。如在“超級回路”方案中，馬斯克提出使用特斯拉ModelS電動跑車所采用的電動馬達，并通過太陽能電磁板生產和儲存能源。但目前鋰電池尚且不能保證電動汽車的足夠行駛里程，用于超高速列車顯然讓人不太放心，太陽能電池板能否提供足夠的能量也是個問題。

另外一個是安全問題。馬斯克宣稱，“超級回路”要比一般的交通方式更安全，不受天氣影響，不會出現人為操作失誤。即便在發生嚴重事故時，“超級回路”也能保障乘客的安全。例如大規模膠囊艙減壓時，膠囊艙會像飛機一樣自動為乘客提供氧氣面罩，并釋放隨膠囊艙儲存的壓縮空氣；在一個膠囊艙出現事故時，其他膠囊艙會啟動自動緊急剎車裝置，同時整個管道迅速增壓。在發動機驅動車輪作用下，膠囊艙仍可運行到安全地帶。但技術專家對管道密封、管道與膠囊艙間隙的精確度控制、不同壓強區域的接口銜接等各個環節仍存在擔心。美國加州高鐵管理局主席丹·理查德（DanRichard）還認為，建設“超級回路”還要考慮到如何穿越地震帶，減少對農業、商業和社區以及環境等各方面的影響。

作為一種大眾交通方式，“真空管道運輸”目前更大的分歧存在于對經濟成本的估算，這將決定其投入商用的時間。馬斯克稱，建造從洛杉磯到舊金山的城際“超級回路”，如果只用于搭載乘客的話，耗資僅為60億美元，如果該系統要搭載人、貨物和車輛，造價也只需75億美元。“超級回路”系統的工期為7—10年，建成后每年可運輸乘客700多萬人次。而計劃建造的加州高鐵計劃預計將耗資680億美元。馬斯克因此認為“超級回路”將更加適合距離在1000英里以下的城際交通。但外界普遍認為馬斯克低估了“超級回路”的建設成本。

沈志云曾對媒體表示：“（真空管道高速交通）技術上不存在太大問題，但成本太高了，這么長的隧道，還需要抽氣，地鐵修1公里需要8個億，真空管道1公里10個億也下不來。”

未來交通方式狂想曲

無論“超級回路”狂想曲何時奏響，人們對于更快更便捷交通的追求無疑都不會停止。在地面交通領域，隨著車聯網技術的加速發展，傳統汽車正在改變DNA，智能汽車的商用已經呼之欲出。而在航空領域，超音速電動飛機可望在未來改變現在飛機的高能耗局面，私人飛箭則可望實現太空旅行的夢想。

1、超音速電動飛機

在萬米高空中行駛的飛機，雖然因減少地面空間阻力而提高了速度，但它卻需要損耗大量高級燃油，不符合節能環保要求。這就催生了電力驅動的飛機。目前已經研制成功的可載人電動飛機主要包括太陽能飛機、蓄電池電動飛機和燃料電池飛機等類型。

美國電動汽車公司特斯拉和民營航天公司SpaceX的創始人伊隆·馬斯克，最近則提出另一個大膽的高科技計劃：超音速、全電動、可垂直起降的噴氣式飛機。馬斯克介紹，超音速電動飛機具有非常好的環境效益，速度快而且安靜。由于該飛機是垂直起降，因此不需要長長的跑道，這樣機場也能建得更小。如果電動飛機設計正確，那么飛行到足夠的高度后，電動飛機產生的超音波爆聲將比時下的飛機更小。這樣，對空中飛人來說，長時間的飛行依然能擁有較好的睡眠。“我希望會有人去做這個項目。如果沒人去做，將來的某天或許我會去做。”馬斯克說。

2、私人飛箭

私人飛箭是又一個和“科技狂人”馬斯克有關的交通項目。2012年，馬斯克的SpaceX公司，成功將“龍”太空艙與國際太空站對接后返回地球，開創了太空運載的私人運營時代。隨后，馬斯克雄心勃勃宣布計劃未來將發射費用降低到商業航天發射市場的1/10，并研制世界最大的火箭用于星際移民。

SpaceX公司正在研發一種可以在太空飛行之后重新進入地球大氣層，并垂直返回發射臺，且仍然可以再次起飛的火箭。這種可重復使用的火箭將是降低太空旅行成本的關鍵。SpaceX公司已經建立了一個名為“草蜢”（Grasshopper）的亞太空軌道實驗火箭，這個火箭已經成功發射并安全著陸，SpaceX的下一步計劃就要建立一個可以穿越真正太空并安全返回的火箭。

3、聯網自動駕駛汽車

2012年，谷歌開發的無人駕駛汽車在美國內華達州獲準上路測試，引發了智能汽車的研發熱潮。而在未來，如果能像用因特網連接每一臺電腦一樣，通過車聯網實現所有智能汽車的連接和互相感應，那么城市交通將發展革命性變化。

而在2010年，通用汽車的EN-V電動聯網概念車就曾在上海世博會上全球首發。EN-V通過整合全球定位系統（GPS）導航技術、車對車交流技術、無線通信及遠程感應，實現了手動駕駛和自動駕駛的兼容。汽車的主人給座駕一個地點指令，它便能帶你上班或回家；睡著也沒關系，它能根據路面和交通狀況，自己安全行駛；還能夠根據指令自行進入停車庫，在主人下班的時候前來迎候。